СРОК СЛУЖБЫ ТУРБИНЫ
СРОК СЛУЖБЫ ТУРБИНЫ
(источник www.turbobalans.ru/srok-sluzhby-resurs-turbiny)
Производители турбокомпрессоров клятвенно заявляют, что ресурс их изделий сравним с ресурсом двигателя, а вероятность отгрузки с их предприятий продукции, имеющей скрытые дефекты, равна нулю со многими нулями после запятой. Им трудно не поверить: современные оригинальные турбины изготавливаются на высокотехнологичных автоматизированных линиях и проходят строжайший многоступенчатый контроль качества. Возникает вопрос: почему за время эксплуатации автомобиля турбокомпрессор приходится менять, и иногда не один раз? Почему после установки турбины, приобретенной на вторичном рынке, значительная часть покупателей возвращается к продавцам с претензиями: «турбина течет…, не дует…, развалилась…»?
Производители кривят душой, поставщики шельмуют или за время пути от завода до прилавка у «железа» истекает срок годности?
Технологии турбонаддува эволюционируют стремительными темпами. Конструкция турбокомпрессоров усложняется, на смену относительно простым, нерегулируемым турбинам повсеместно приходят регулируемые, работающие во взаимосвязи с системой управления двигателем (СУД). Становятся нормой еще недавно диковинные турбокомпрессоры с регулируемым сопловым аппаратом (РСА), в которых применяются патентованные зарубежные технологии VNT, VTG, VGT. Совершенствуются исполнительные механизмы и алгоритмы управления турбиной. Процесс идет настолько быстро, что не только рядовые пользователи автомобилей, но и те, кто профессионально занимаются их ремонтом и послепродажным обслуживанием, оказываются неподготовленными к «общению» с принципиально новой техникой. К сожалению, специалистов, глубоко разбирающихся в технологиях турбонаддува, у нас «не сыскать днем с огнем».
Конечно, на то есть и объективные причины. Российские производители турбокомпрессоров не пережили перестройку и ускорение, отраслевые институты давно «дышат на ладан», вузовская наука и в прежние времена была далека от реальной жизни, а уж теперь и подавно – отстала безнадежно. Эта ситуация особенно очевидна с позиции эксперта, который ежемесячно исследует 40-50 самых разных турбин (оригинальных, неоригинальных и контрафактных, для легковой, грузовой и специальной автотехники, отечественной и зарубежной), вызвавших претензии по качеству. Имеющий дело не только с железом, но и с клиентом (автовладельцем, представителем продавца или автосервиса) эксперт как никто другой может составить объективное мнение о производителях, их продукции, и ее потребителях.
Ответ на первый из поставленных вопросов (почему реальный срок службы турбины оказывается меньше, чем рассчитывает ее производитель) можно сформулировать в краткой и развернутой формах. Кратко можно сказать так: ресурс турбины сравним с ресурсом двигателя … при условии полной исправности всех систем двигателя, его безупречной эксплуатации и обслуживания. Развернутый ответ может стать темой не только журнальной публикации, но научного труда. Постараемся «развернуть в меру».
Турбокомпрессор – единственный навесной агрегат двигателя, который работает в тесной взаимосвязи практически со всеми системами двигателя: впуска и выпуска отработавших газов, смазки и охлаждения, топливоподачи и вентиляции картера, а в последнее время – и с системой управления двигателем. Турбина – это еще и наиболее высоконагруженный агрегат, действующий в условиях колоссального перепада температур и огромных динамических нагрузок. Они определяются фантастической частотой вращения ротора, которая может достигать величины 5 000 с-1. Вследствие этого номинальный режим работы турбокомпрессора зачастую оказывается близким к предельному. Поэтому даже незначительные отклонения в работе смежных систем двигателя, не говоря уже об их неисправности, губительно влияют на работоспособность турбокомпрессора, сокращают его ресурс и могут привести к отказу. С этой точки зрения турбину можно рассматривать как своего рода индикатор состояния двигателя: если с мотором не порядок, турбина отреагирует первой. Если двигатель не прошел и сотни тысяч километров, а турбину пора менять — делайте выводы.
Возможных причин отказа турбокомпрессора великое множество. Производители турбин объединяют наиболее распространенные из них в несколько групп: попадание в турбокомпрессор посторонних предметов, дефицит смазки, загрязнение масла и превышение допустимой частоты вращения ротора. Они неплохо описаны в общедоступных источниках, поэтому ограничимся краткими комментариями с учетом наших российских реалий.
Из-за невероятно большой скорости вращения ротора турбокомпрессора попадание любого инородного предмета в корпус компрессора или турбины приводит к повреждению крыльчаток. Даже если повреждение незначительное, гибель турбины – всего лишь дело времени. Любое искажение формы лопаток – это дисбаланс ротора, он, в конце концов, и добивает агрегат.
В корпус компрессора часто попадает мусор через поврежденный воздушный фильтр, оставленные в воздуховоде нерадивыми автослесарями (или автовладельцами) куски бумаги, тряпки, мелкий крепеж. В корпус турбины всякая всячина залетает из мотора, что подтверждается повреждением входной кромки турбинного колеса. Это могут быть части свечей накаливания, клапанные седла, тарелки, направляющие втулки, куски прокладки коллектора или поршней. На шероховатостях коллектора накапливаются окалина и нагар, которые время от времени отрываются. У некоторых бензиновых моторов стенки выпускного коллектора делают двухслойными. В то время как внешняя выглядит вполне прилично, внутренняя может разваливаться от перегрева и бомбардировать крыльчатку турбины обломками. Как это ни странно на первый взгляд, но турбинное колесо «обстреливается» и со стороны приемной трубы выпускной системы. Обратными волнами давления в турбину «засасываются» частицы окалины и разрушившегося катализатора.
Продолжительно вращаться с огромной частотой ротор может только при отсутствии прямого контакта вала и подшипников скольжения, радиальных и упорного. Их обязательно должна разделять прочная масляная пленка (масляный клин). Это условие выполняется, когда давление и расход масла через турбину соответствуют норме, установленной заводом. В турбокомпрессорах с неохлаждаемым корпусом подшипников смазка выполняет еще одну важную функцию – отводит тепло от вала, подшипников и центрального корпуса (прежде всего, со стороны турбины). Понятно, что дефицит смазки приводит к ослаблению масляного клина и нарушению теплового режима турбины. Высокие динамические нагрузки разрушают масляную пленку, и наступает губительное «сухое» трение с последующим сильным износом трущихся поверхностей со следами перегрева в виде интенсивных цветов побежалости.
Причиной дефицита масла может быть любая неисправность системы смазки двигателя, например, износ масляного насоса, отказ редукционного клапана или засорение масляного фильтра. Нередко турбина испытывает масляное голодание из-за снижения пропускной способности маслоподающей трубки — она может быть повреждена механически или засорена коксовыми отложениями. Особо следует упомянуть о качестве моторного масла, от которого во многом зависит его склонность к коксованию. Не секрет, что в двигателях с турбонаддувом применяются специальные сорта масел. Их рецептура и характеристики отличаются от обычных с учетом более напряженных условий работы по температуре и нагрузкам. Использование качественного, но не предназначенного для таких целей масла сокращает срок службы турбины.
К примеру, в турбосервис часто попадают машины VW/Audi 1,8T, только что сошедшие с гарантии и проходившие регулярное обслуживание на дилерских станциях. При обследовании их моторов приходится наблюдать такую картину: закоксовано все, что только можно: маслоподающая трубка, картер, система вентиляции и, конечно, турбина. Причиной может быть или качество смазки, или необоснованно большой интервал сервисного обслуживания. Каким бы качественным ни было масло, при длительной эксплуатации в городе присадки срабатываются, масло утрачивает свои свойства и начинается его интенсивный угар. То есть происходит образование отложений и коксование в деталях двигателя. Как это ни странно, в регламентных работах по этим моторам такие операции как проверка давления картерных газов или очистка системы вентиляции картера вообще не предусмотрены.
Бывает, что в масляном голоде турбины оказываются виноватыми неграмотность или небрежность сервисных работников. Установленная со смещением или густо смазанная герметиком прокладка в месте крепления маслоподающей трубки частично или полностью перекрывает отверстие для прохода смазки. Еще раз стоит напомнить, что при подсоединении к турбине внешних магистралей использовать герметики строжайше запрещено.
Распространенная причина выхода из строя турбокомпрессора – присутствие в масле частиц грязи. Это могут быть продукты естественного износа деталей двигателя, коксования масла и деятельности небрежных мотористов. Попадая в зазоры между трущимися деталями турбины, они вызывают их механический износ. Мелкие частицы аккуратно полируют и поверхности трения и зализывают острые кромки, крупные оставляют на них глубокие риски и задиры. В любом случае действие абразивных частиц приводит к увеличению зазоров, резкому снижению прочности масляной пленки и ее разрушению. Иногда частицы грязи, поступающие в турбину со смазкой, действуют еще коварнее: перекрывают сечение маленьких каналов для подачи масла к узлам трения.
Распространено заблуждение, что масляный фильтр системы смазки двигателя является панацеей от такого рода неприятностей. Напомним: когда в результате засорения фильтра его сопротивление возрастает до критического значения, приоткрывается предохранительный клапан и часть масла начинает поступать в систему нефильтрованным. Примерно то же самое происходит в момент холодного пуска двигателя с вполне рабочим фильтром. Пока масло не прогреется и его прокачиваемость не придет в норму, предохранительный клапан может оставаться открытым. Одним словом, все, что взвешено в масле наверняка рано или поздно окажется в турбине.
Список классических причин отказа турбокомпрессоров завершается неисправностями, приводящими к превышению предельной частоты вращения ротора, иными словами, к «перекручиванию» турбины. Перекручивание сопровождается неконтролируемым ростом давления и «перенаддувом» двигателя. Оно особенно опасно, если турбина нерегулируемая или недостаточно активно контролируется системой управления двигателем. В этом случае мотор может просто разрушиться.
При перекручивании турбины, как правило, появляется дисбаланс ротора. Вначале повреждаются его самые слабые места, например, периферийные части лопаток турбины или компрессора. Их выкрашивание под действием запредельных центробежных сил и высокой температуры усиливает дисбаланс.
Как упоминалось ранее, ротор смазывается гидродинамическим способом – «плавает» на масляном клине. Дисбаланс сопровождается резким увеличением радиальных нагрузок между валом и подшипниками. Под их действием масляный клин, разделяющий поверхности скольжения, разрушается и начинается сухое трение. А дальше – как повезет. Если везения нет, вал «прихватывает» и он, как правило, ломается по опасному сечению. Не удивительно, что в «перекрученной» турбине можно обнаружить признаки, указывающие на масляное голодание – это результат нарушения несущей способности масляного клина. Самая распространенная причина перекручивания – резкое повышение температуры отработавших газов вследствие неисправности системы топливоподачи. Перенаддув также может быть следствием неисправности системы регулирования турбокомпрессора или некомпетентного вмешательства в ее работу.
Перефразируя небезызвестного классика, допустимо сказать, что причины отказа турбокомпрессоров – не догма, а творческое, развивающееся учение. С распространением турбин с внешним регулированием к простейшим, классическим причинам их преждевременной кончины добавились сложные неисправности элементов их регулирования, компонентов СУД и сбои программного обеспечения. Они достойны того, чтобы выделить их в отдельную группу.
Вот распространенный случай. Машина вдруг перестает ехать. Владелец и механики обычно сразу грешат на турбину: «не дует». Кстати, чтобы проверить, развивает ли турбокомпрессор давление или нет, необязательно выполнять точные измерения. Достаточно просто как следует «газануть» и пощупать напорный патрубок на выходе из компрессора.
Если действительно, турбина «не дует», причин может быть много, но все они, как правило, кроются вне турбины. У турбокомпрессоров с байпасным регулированием встроенные клапаны бывают двух видов – нормально закрытые и нормально открытые. К примеру, у турбины, что стоит на моторах VW/Audi 1,8T, клапан нормально закрытый, а у турбины двигателя Mercedes-Benz Vito 2,2 Cdi – нормально открытый. Клапана приводятся в действие пневматической камерой управления. Обычно в камеру нормально закрытых клапанов поступает давление, а нормально открытые управляются разрежением. Двигатель запустился – в камере создалось разрежение – клапан закрылся. Если по какой-то причине разрежение не поступило в камеру управления, клапан остается полностью открытым и все газы «улетают в трубу», минуя колесо турбины. Турбина «не дует». К счастью, такие случаи не очень часты.
Гораздо чаще они происходят с турбокомпрессорами с РСА. Этот механизм оказывает очень глубокое воздействие на турбину – меняет ее проходное сечение в широком диапазоне. Поэтому любая неисправность в его управлении (трехходовой электромагнитный клапан, вакуумный насос, электрические контакты и т.п.) оборачивается серьезным повреждением турбокомпрессора.
Взять, к примеру, относительно новые корейские турбодизели Hyundai/KIA (Starex, Sorento и т.п.), которые оснащаются турбинами с РСА и пневматической камерой управления. Такие агрегаты регулярно приносят в ремонт со сломанным пополам валом. Дело в том, что на этих моторах часто выходит из строя электромагнитный клапан, регулирующий разрежение в камере управления РСА. Сопловой аппарат не регулируется и все время остается в исходном состоянии: лопатки занимают положение, соответствующее минимальному проходному сечению проточного канала турбины. Делается это для того чтобы максимально повысить кинетику слабенького потока отработавших газов, характерного для малых частот вращения и нагрузок двигателя. С ростом оборотов двигателя лопатки РСА должны поворачиваться так, чтобы проходное сечение канала турбины увеличивалось вслед за увеличением расхода отработавших газов. Если система регулирования бездействует, «газование» приводит к тому, что турбокомпрессор «перекручивается» и происходит перенаддув двигателя. Лучший вариант развязки – срыв впускных патрубков высокого давления, которые могут сработать как предохранительный клапан
Понятно, что установив вместо разбитой турбины новую и не проверив исправность системы управления, владелец вскоре возвращается к продавцу с еще одной кучей железа и претензией: плохая турбина! Похожая проблема сплошь и рядом встречается и на других моторах с аналогичными системами наддува. Она особенно коварна тем, что отказ регулирующего клапана, как правило, напрямую не фиксируется системой самодиагностики СУД. Если ошибка и сохраняется в памяти блока управления, ее расшифровка человеку несведущему ничем не поможет. Получается, надо «ведать». Часто жизнь турбокомпрессора укорачивают причины, которые можно объединить в категорию под названием «городская эксплуатация автомобиля».
Уже упоминалось о том, что длительная эксплуатация машины в мегаполисе приводит к деградации свойств моторного масла. Она также вызывает повышенное нагарообразование в двигателе и турбине, что особенно опасно для современных агрегатов с РСА. «Пробочный» режим движения, усугубленный плохим топливом, изношенной поршневой, нерегулярной профилактикой систем впуска, выпуска, вентиляции картера и т.д. делают свое черное дело и в механизме РСА накапливаются отложения. Это «дело» длится, как правило, всю рабочую неделю. При этом направляющие лопатки РСА работают в узком диапазоне углов регулирования, понемногу расчищая здесь нагар своими кромками. Но вот наступает уик-енд, автовладелец выбирается из забитого машинами города на свободу и от души нажимает на газ. По идее, при этом лопатки должны так же от души открыться, но не тут-то было! Они упираются в накопившийся за неделю, нетронутый слой нагара и клинят.
Нагарообразование опасно не только для турбин с РСА. Известны случаи, когда обычные турбины с байпасным регулированием зарастали нагаром так, что ротор переставал вращаться – вставал намертво! При городской езде это может оставаться незамеченным, но когда приходит время нажать на газ, машина не едет! На городской машине турбина с подклинивающим ротором – частое явление. Нагар также опасен тем, что блокирует систему вентиляции картера. Засоренная система вентиляции если и пропускает картерные газы, то с частицами нагара и отложений. Вся эта грязь летит в компрессор и компрессорное колесо покрывается черным налетом. Это верный признак того, что надо принимать срочные меры по профилактике системы.
Принцип работы турбины на дизельном двигателе
Турбокомпрессор — это инновационное устройство, которое позволяет увеличить мощность двигателя автомобиля на целых 30%, не требуя физического увеличения объема цилиндров. Это делает его одним из самых важных компонентов в современных автомобилях, независимо от используемого типа топлива.
Принцип работы турбокомпрессора заключается в использовании отработанных газов, которые выделяются при сгорании топлива в цилиндрах двигателя. Эти газы направляются в турбину, которая в свою очередь приводит в движение компрессор, увеличивая объем подаваемого воздуха в цилиндры двигателя. Благодаря этому, происходит увеличение мощности двигателя, что позволяет автомобилю ехать быстрее и более эффективно.
Как и у любой другой технологии, есть и некоторые минусы при использовании турбокомпрессора. Одним из них является увеличение температуры воздуха, который поступает в цилиндры двигателя. Это может привести к перегреву и повреждению двигателя. Кроме того, турбокомпрессор может быть достаточно дорогим в обслуживании и ремонте, а также требует более тщательного ухода, чем обычный двигатель.
Несмотря на это, турбокомпрессоры остаются очень популярными и широко используются на современных автомобилях. Они обеспечивают более быстрое и эффективное движение автомобиля, что делает их отличным выбором для тех, кто ищет максимальную мощность и производительность от своего автомобиля.
Устройство и особенности турбины
Агрегат, который применяется в технологии турбонаддува, состоит из двух ключевых устройств — турбины и компрессора. Каждое из них выполняет свою уникальную функцию. Турбина направлена на преобразование энергии выхлопных газов, в то время как компрессор отвечает за поставку сжатого воздуха в цилиндры двигателя. Основными элементами этой установки являются лопастные колеса компрессора и турбины.
Компрессор можно описать как насос, который занимается подачей сжатых атмосферных воздушных масс в цилиндры двигателя. Кислород, содержащийся в этих сжатых воздушных массах, необходим для сжигания топлива в цилиндрах. Чем больше кислорода поступает в цилиндры, тем больше топлива можно сжечь, что приводит к увеличению мощности двигателя без необходимости увеличения объема или количества цилиндров.
Турбонаддув состоит из нескольких компонентов, таких как корпус компрессора, корпус турбины, корпус подшипников, компрессорное и турбинное колеса, а также ось или вал ротора.
Хотя технология турбонаддува имеет свои преимущества, такие как увеличение мощности двигателя без необходимости увеличения его размера, она также имеет некоторые недостатки. Например, высокая температура воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, может привести к его перегреву. Кроме того, система турбонаддува может быть дорогой в обслуживании и ремонте.
Основным элементом в технологии турбонаддува является ротор, который защищен корпусом и крепится к специальной оси. Для изготовления ротора и корпуса турбины используются термостойкие сплавы, так как они находятся в постоянном контакте с газами высокой температуры.
Ротор и крыльчатка вращаются в разных направлениях с большой скоростью, что обеспечивает их плотное прижимание друг к другу. Принцип работы турбонаддува заключается в следующем:
Отработанные газы поступают в выпускной коллектор, затем в специальный канал, расположенный в корпусе нагнетателя, который выполнен в форме улитки. В улитке газы разгоняются до большой скорости и подаются на ротор, что обеспечивает вращение турбины.
Ось турбонагнетателя крепится на специальных подшипниках скольжения и смазывается жидкостью из моторного отсека. Утечка смазочной жидкости предотвращается за счет наличия прокладки и уплотнительных колец. Кроме того, смешанные и отдельные потоки отработанных газов и воздуха обеспечивают дополнительную герметизацию.
Хотя такое технологическое решение не гарантирует 100% защиту от попадания выхлопных газов в сжатый воздух, система турбонаддува не требует этого.
Принцип работы Турбины
Для начала необходимо разобраться с двумя терминами, связанными с турбонаддувом.
Турбоподхват — это состояние, когда быстро вращающийся ротор увеличивает подачу воздуха в цилиндры, что приводит к увеличению мощности двигателя.
Турбояма — это короткая задержка, которая возникает при повышении количества топлива при нажатии на педаль газа. Задержка происходит из-за того, что ротору требуется время, чтобы разогнать газы.
Турбонаддув повышает давление выхлопных газов, увеличивая интенсивность работы двигателя, однако это также приводит к увеличению давления наддува. При достижении критических значений может произойти поломка, поэтому процесс необходимо контролировать. Клапаны отвечают за регулировку давления, а мембрана и пружина следят за предельно допустимыми значениями. При достижении определенной величины мембрана открывает клапан для снижения давления.
Работа турбины на дизельном двигателе требует контроля давления, который осуществляется следующими процессами:
- Если поступает слишком много воздуха, компрессор (используя клапан) освобождается от избытка.
- Клапан снижает давление, когда воздуха поступает слишком много, что позволяет двигателю работать стабильно и забирать ровно столько воздуха, сколько ему необходимо.
Работа турбокомпрессора на дизельном двигателе
Работа турбонаддува осуществляется по следующей схеме:
- Компрессор сжимает атмосферный воздух, увеличивая его давление и плотность.
- Сжатый воздух поступает в цилиндры двигателя и смешивается с топливом.
- Полученная топливно-воздушная смесь воспламеняется, поршни начинают движение, что приводит к работе двигателя.
- Отработанные газы направляются в выпускной коллектор, где их скорость значительно увеличивается.
- Вращение ротора турбины передается на компрессорный ротор через вал. Компрессорный ротор втягивает новую порцию воздуха и сжимает его.
- Ротор турбины вращается все быстрее, когда в цилиндры поступает больше воздуха. Чем больше воздуха поступает, тем быстрее вращается ротор турбины.
Таким образом, турбонаддув позволяет увеличить количество воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, что приводит к увеличению мощности и крутящего момента. Однако, для эффективной работы турбонаддува необходим правильный контроль давления, а также регулярное обслуживание и замена деталей.
Минусы турбины на дизельном двигателе
Как и любое устройство, у турбины есть свои преимущества и недостатки. Одним из основных недостатков является увеличенный расход топлива, особенно при неправильной настройке агрегата. Еще один недостаток — чувствительность к качеству топлива, что особенно актуально в условиях России. Некачественный дизель может вызвать детонацию, что негативно сказывается на работе двигателя.
Кроме того, есть и другие недостатки, такие как повышенные требования к моторному маслу, необходимость частой замены масла и фильтров (примерно каждые 5-6 тыс. км), а также воздушного фильтра. Ресурс турбины на дизельном двигателе значительно ниже, чем на бензиновом, из-за более высокой температуры выхлопа. Средний ресурс агрегата составляет 200-250 тыс. км, после чего потребуется замена или капитальный ремонт. Ремонт турбины достаточно сложен и среднестатистическому автовладельцу не под силу его произвести самостоятельно.
Однако стоит отметить, что преимущества турбины перевешивают недостатки, иначе она не пользовалась бы такой популярностью. Турбина позволяет увеличить мощность двигателя без физического увеличения объема цилиндров на 30%. Благодаря использованию выхлопных газов, турбина повышает эффективность работы двигателя и уменьшает выбросы вредных веществ в атмосферу.
Основные неисправности — признаки и причины
Исходя из вышесказанного, турбина имеет свои плюсы и минусы. Среди недостатков можно выделить увеличение расхода топлива, особенно при неправильной настройке агрегата. Также турбина чувствительна к качеству топлива, особенно в условиях России, где некачественный дизель может вызвать детонацию.
Кроме того, турбина требует повышенных требований к моторному маслу, а также частой замены масла и фильтров (примерно каждые 5-6 тыс. км) и воздушного фильтра. Ресурс турбины на дизельном двигателе значительно ниже, чем на бензиновом из-за более высокой температуры выхлопа. Средний ресурс агрегата составляет 200-250 тыс. км, после чего потребуется замена или капитальный ремонт. Ремонт турбины достаточно сложен, и среднестатистическому автовладельцу не под силу его произвести самостоятельно.
Тем не менее, преимущества турбины перевешивают ее недостатки. Турбина позволяет увеличить мощность двигателя без необходимости увеличения объема цилиндров на 30%. Благодаря использованию выхлопных газов, турбина повышает эффективность работы двигателя и уменьшает выбросы вредных веществ в атмосферу. Турбина широко используется в современных автомобилях независимо от типа используемого топлива. Компоненты системы турбонаддува, такие как ротор, турбина и компрессорные лопатки, работают вместе, чтобы увеличить объем воздуха в цилиндрах двигателя и обеспечить более эффективное сгорание топлива.
Что делать, если турбина сломалась
Когда на автомобиле обнаруживается неисправность, первым шагом является проведение диагностики. Чем раньше это будет сделано, тем лучше. Если заменить неисправную деталь вовремя, можно избежать более серьезных проблем в будущем. Например, часто автовладельцы игнорируют легкие постукивания, думая, что это не имеет значения. В результате, через какое-то время, может потребоваться покупка новой турбины, хотя изначально можно было обойтись небольшим ремонтом.
Однако, следует отметить, что не достаточно знать, как работает турбина на дизельном двигателе, необходимо идеально разбираться во всех ее компонентах. Только обладая соответствующими навыками, опытом и оборудованием, можно провести качественный ремонт. Именно поэтому, рекомендуется не пытаться самостоятельно отремонтировать агрегат (это может только ухудшить ситуацию).
Как правильно эксплуатировать дизельный двигатель с турбиной?
Турбокомпрессор бензинового или дизельного двигателя изначально имеет достаточно большой ресурс, который планово может даже превышать моторесурс силового агрегата до первого капитального ремонта. На практике турбина может выходить из строя гораздо быстрее, требуя регулярной проверки работоспособности.
Средний срок службы турбины дизельного двигателя находится на отметке около 150-250 тыс. пройденных километров. Что качается бензиновых двигателей, турбина на таких моторах может прослужить немного дольше, однако на срок службы сильно влияют конструктивные особенности турбонагнетателя и индивидуальные условия эксплуатации.
Какой ресурс турбированного двигателя. Плюсы и минусы турбодвигателя
Какой ресурс турбированного двигателя того или иного автомобиля – вопрос, ответ на который ищут зачастую водители, желающие купить автомобиль на вторичном рынке. Ведь никто не хочет после покупки выкладывать солидную сумму за капитальный ремонт двигателя.
Срок службы турбированных дизельных и бензиновых моторов достаточно велик, но меньше чем у атмосферного. Да и турбина, как показывает практика, выходит из строя раньше мотора, требуя при этом максимально бережного ухода. В этой статье мы рассмотрим какой же ресурс турбомоторов у современных авто, и каким образом его максимально увеличить.
Содержание статьи:
Особенности турбин для бензиновых и дизельных ДВС
Современные турбодизели зачастую получают нагнетатели, которые конструктивно предусматривают возможность гибкого управления потоком отработавших газов. Решение называется турбиной с изменяемой геометрией. Такое устройство отличается довольно высокой начальной стоимостью на фоне аналогов. Также стоит добавить, что ремонтопригодность данных турбин достаточно низкая.
На бензиновые турбомоторы повсеместно ставятся турбины, геометрия которых фиксирована. Ремонту нагнетатели данного типа поддаются намного легче и способны прослужить достаточно долго после профессионального восстановления и последующего прохождения процесса балансировки.
Что касается восстановления турбин с изменяемой геометрией, которые повсеместно ставят на дизеля, то ситуация другая. Далеко не каждый сервис принимает турбины с такой конструкцией в работу. Также после ремонта нет никаких гарантий, что турбокомпрессор данного типа будет способен нагнетать должное количество воздуха в строгом соответствии с оборотами мотора.
Факторы, влияющие на срок службы турбокомпрессора (турбины) и основные причины ее выхода из строя
Анализ поврежденных турбокомпрессоров (турбин) показывает, что около 40% повреждений являются следствием попадания посторонних предметов на лопатки компрессорного или турбинного колес. Еще 40% повреждений вызваны неисправностью системы смазки. Оставшиеся 20% повреждений вызваны другими причинами.
К посторонним предметам, которые часто попадают на лопатки турбинного колеса, относятся: отломившиеся части клапанов, свечей и камеры сгорания; неправильно установленная прокладка(части прокладки могут оторваться и попасть в выпускной коллектор), куски герметика используемого вместо прокладок; болты, гайки и шайбы, которые при замене турбокомпрессора падают в выпускной коллектор; отломившиеся части поршней ДВС. Все эти предметы, даже при незначительном своем размере, приводят к серьезному повреждению турбинного колеса турбокомпрессора.
Повреждение компрессорного колеса от попадания посторонних предметов случается реже, чем турбинного колеса. К посторонним предметам, попадающим на компрессорное колесо, относятся: элементы воздушного фильтра; кусочки резины или армирующей проволоки, оторвавшиеся от впускных патрубков; болты, гайки и шайбы, попавшие во впускной патрубок при замене воздушного фильтра или патрубков. Так же части лопастей замененного турбокомпрессора, оставшиеся в воздушном патрубке.
Неисправностей системы смазки, вызывающих повреждения ТКР, может быть несколько. Наиболее часто встречаются отложения (масляный кокс) в трубопроводах, по которым подается и отводится масло в турбокомпрессор. Эти отложения значительно уменьшают площадь проходного сечения трубопровода, а иногда и полностью забивают его, как на моторах VW-Audi 1.8T AEB, APU и др. Нередко на этих моторах встречаются загрязненные маслозаборники. Для нормальной работы турбокомпрессора очень важно, чтобы при тяжелых условиях работы подавалось определенное производителем количество масла с требуемым давлением в подшипники турбины. Масло перед подачей в подшипники обязательно должно пройти через фильтр. При постоянной подаче чистого масла в необходимых количествах подшипники турбокомпрессора могут проработать тысячи часов без заметного износа.
Повреждения турбокомпрессора могут быть вызваны также повышенной температурой отработавших газов при работе машины на больших высотах над уровнем моря. Любой двигатель, который работает при температурах близким к предельным на уровне моря, превысит эти температуры на высоте 1500м над уровнем моря. Также работа на таких высотах над уровнем моря может привести к превышению максимальной скорости вращения вала ТКР. Поэтому необходимо в соответствии с требованиями производителя изменить систему подачи топлива. Кроме этого, на увеличение температуры отработавших газов значительное влияние оказывают: позднее зажигание, бедная смесь и поздний момент впрыска. Также повышение температуры турбокомпрессора может быть вызвано неисправными лямбда-зондами и/или «забитыми» катализатором.
Повышенное сопротивление на впуске, причинами которого могут быть воздушный фильтр, поврежденные соединения или патрубки недостаточного диаметра, ведет к уменьшению количества воздуха, поступающего в цилиндры, и повышению температуры отработавших газов. Повышенное сопротивление на впуске и работа на больших высотах над уровнем моря могут привести к поломке корпуса турбинного колеса и даже к поломке самого турбинного колеса под действием высоких температур.
Если не менять воздушный фильтр в соответствии с требованиями производителя, то существует высокая вероятность отложения грязи в корпусе компрессорного колеса, что приведет к уменьшению поступления воздуха в цилиндры и далее к перегреву. Так же- это может привести к постепенному абразивному износу колеса компрессора из-за постоянного попадания мелкой пыли на его лопатки и увеличить расход масла, т.к. при работе двигателя на холостых и на низких оборотах будет создаваться избыточное разряжение, которое будет вытягивать масло со стороны компрессорной части турбокомпрессора. Неплотно прилегающие прокладки во впускном и выпускном коллекторе приводят к уменьшению подачи воздуха (воздух будет стравливаться наружу). Помимо рекомендаций производителя по замене воздушного фильтра необходимо помнить, что воздушный фильтр следует менять не по «пробегу», а по состоянию, т.е. необходимо с некоторой периодичностью проверять воздушный фильтр.
Иногда соединения турбокомпрессора с впускным и выпускными коллекторами сделаны так, что расширение выпускного коллектора и других частей, соединенных с турбиной, вызывают действие больших нагрузок на элементы турбокомпрессора. Эти нагрузки могут привести к изменению размеров корпусов турбинного и компрессорного колес так, что колеса начнут тереться по корпусам, но это больше относится к старым турбокомпрессорам, на современных моделях таких дефектов быть не должно. Недостаточно жесткое крепление турбокомпрессора к двигателю, которое не может предотвратить его чрезмерную вибрацию во время работы, может вызвать так же искажение формы элементов турбокомпрессора и привести к поломкам.
На современных дизельных автомобилях устанавливаются турбокомпрессоры с изменяемой геометрией соплового аппарата, которые обычно просто называют «турбина с геометрией». Характерной неисправностью таких турбокомпрессоров является заклинивание этого соплового аппарата в одном положении. Причинами такой неисправности бывают либо неисправность привода изменяемой геометрии(вакуумного или электрического), либо попадание сажи и/или масла из двигателя в сам механизм изменяемой геометрии. Сажа в механизм изменяемой геометрии может попадать либо от неисправности форсунок (льют) либо неисправности системы ЕГР (прогар клапан или его зависание). Блоки управления современных дизелей при диагностике позволяют определить прямо или косвенно неисправность форсунок (коррекции по подачи для CDI и PD и др.) и системы ЕГР (по фактическому и расчетному количеству воздуха, потребляемого двигателем). Масло в элементы механизма изменяемой геометрии может попадать либо из-за изношенной поршневой группы двигателя, либо из-за неисправности системы вентиляции картера двигателя (характерная неисправность для моторов VW-Audi 2.5TDI V6 и др.)
Поломку турбокомпрессора можно практически исключить, если не допускать попадания посторонних предметов на лопатки турбинного и компрессорного колес, превышения допустимых температур работы турбокомпрессора и если обеспечить подачу качественного масла в турбину в требуемом количестве. Автор статьи : turbolider.ru
Поломка турбины и последствия
Неисправности турбокомпрессора независимо от типа его конструкции требуют незамедлительного ремонта. Также необходимо устранить причины, которые могут приводить к поломке турбины. Это необходимо для того, чтобы после ремонта или установки нового нагнетателя устройство не вышло из строя повторно.
Чаще всего турбонагнетатели страдают по причине того, что сильно снижается эффективность смазки ротора турбокомпрессора. Дело в том, что к маслу для турбированных дизельных или бензиновых ДВС выдвигаются особые требования. Смазка турбомоторов работает в условиях повышенных нагрузок и высоких температур, а также выступает в качестве рабочей жидкости для охлаждения.
В процессе эксплуатации двигателя наблюдается снижение производительности маслонасоса по причине его износа, пропускная способность подводящих масляных магистралей для подачи смазки в турбину постепенно забивается отложениями. Также продукты износа деталей двигателя в виде механических частиц попадают в моторное масло и могут привести к повреждению ротора турбины.
Советы и рекомендации
Нарушения в работе компрессора приводят к нестабильной работе двигателя, потере мощности, увеличению расхода топлива, изменению состава отработавших газов и повышенному содержанию токсичных веществ в выхлопе. В дизельном двигателе с некорректно работающей турбиной может быстро выходить из строя сажевый фильтр.
После ремонта особое внимание уделяется настройке турбокомпрессора. Слишком малое или слишком большое количество подаваемого в двигатель воздуха негативно сказывается на ресурсе силового агрегата. На разных режимах работы мотору необходим оптимальный состав топливно-воздушной смеси для своевременного воспламенения и полноценного сгорания.
Шум компрессора
Неисправности турбонаддува определяются по некоторым специфическим признакам. При их наличии можно понять, сколько моточасов осталось до ремонта двигателя. Поэтому при осмотре подержанной машины необходимо приглядеться к ее выхлопной системе и обратить внимание на посторонние звуки, доносящиеся из-под капота.
Турбонаддув использует выхлопные газы для раскрутки компрессора, который, в свою очередь, накачивает воздух в систему впуска. Сжатый воздух закачивается в цилиндры и, смешиваясь с топливом, способствует его более мощному воспламенению, увеличивая силу на поршне.
Нужно ли мыть форсунки в автомобиле? Компрессор обычно раскручивается до нескольких десятков тысяч оборотов и в нормальном состоянии издает лишь тихое шипение. Если же при добавлении газа из-под капота начинает слышаться свист, меняющийся в зависимости от оборотов мотора, или даже завывания, похожие на сирену полицейской машины, то с таким наддувом машина долго не проездит.
Вероятнее всего, пришли в негодность опорные подшипники: масло в них может закоксовываться и блокировать работу.
Источником свиста могут быть еще и трещины в корпусе или поломка лопастей компрессора. Из-за деформаций они начинают касаться стенок и создают дополнительные шумы. Мириться с ними нельзя. Работа с такими дефектами приводит к разрушению лопастей и попаданию частичек металла в двигатель. Если металлическая крошка окажется в камерах сгорания, то велик риск возникновения задиров.
Свистеть турбина может и из-за банальной потери герметичности впуска. Воздух пробивается через уплотнители наружу.
Так ли страшна турбина? Как правильно ездить с турбомотором и сколько может стоить ремонт
В нашей прошлой публикации мы уже сравнивали турбированный и атмосферный моторы, пытаясь понять, в чем их отличие и какой из них лучше выбрать. Допустим, что вы уже приобрели машину с наддувным двигателем или вот-вот собираетесь ее купить.
Как устроена турбина?
В общем-то, турбокомпрессор устроен просто. Главная деталь — это картридж. Внутри него размещается вал, а с двух противоположных концов к этому валу прикреплены турбинные колеса. Для того чтобы вал нормально вращался и не грелся, к нему под давлением подается моторное масло. Также к картриджу идет и трубка с антифризом для дополнительного охлаждения.
По бокам к корпусу картриджа прикреплены две «улитки» — горячая и холодная, внутри которых вращаются турбинные колеса. В горячую поступают выхлопные газы, раскручивают колесо, а затем «улетают» в выхлопную трубу через боковое отверстие улитки. Турбоколесо в холодной улитке всасывает чистый атмосферный воздух из впускного тракта и гонит его под сильным давлением дальше во впускной тракт к цилиндрам мотора.
Такова общая схема турбины, и мы не будем сейчас вдаваться в тонкости конструкции и различные варианты компоновки. Впрочем, стоит упомянуть новое поколение турбин, где масло подается под более низким давлением, а вал вращается в очень дорогих и сверхпрочных шариковых подшипниках.
Будет ли турбина «есть» масло?
Как мы уже говорили, без масла турбина работать не может. Обычно для герметизации вращающихся валов используют резиновые сальники (как в двигателе и коробке передач), но никакие сальники не смогут выдержать режимы работы турбины. Рабочая температура в ней достигает тысячи градусов, а частота вращения валов — сотен тысяч оборотов в минуту. Это намного более суровые условия, чем в моторе.
Почему возможен перегрев
Другая возможность сильно нагреть турбокомпрессор — это езда в тяжелых условиях: по бездорожью и т. п. Максимальную мощность мотор при этом не разовьет, поскольку колеса сорвутся в пробуксовку. Однако отсутствие встречного воздушного потока способствует росту температуры двигателя, а заодно и турбокомпрессора. Перегрев возможен и при движении в горах с большим количеством подъемов, а также с прицепом.
Но пик неприятностей наступает не во время работы, а потом! После остановки двигателя охлаждение раскаленного турбокомпрессора резко ухудшается. Масло уже не подается, тепло уходит в подшипниковый узел, остатки смазки в подшипнике и его уплотнениях начинают закоксовываться. Со временем это приводит к ухудшению уплотнения и нарушению расчетного режима работы подшипника. А вращение ротора без подачи масла под давлением провоцирует появление задиров.
Системы жидкостного охлаждения турбокомпрессора также прекращали работу после остановки мотора и, соответственно, не отводили тепло от агрегата наддува. Поэтому и появились рекомендации не глушить моторы сразу, а дать им поработать какое-то время на минимальных оборотах холостого хода. Масло и охлаждающая жидкость при этом будут циркулировать, температура выпускных газов, поступающих в турбинную часть, понизится — в итоге турбокомпрессор остывает, а затем мотор можно безбоязненно глушить.
От чего зависит срок службы турбокомпрессора?
Почему одни турбокомпрессоры выходят из строя через непродолжительный промежуток времени, а другие продолжают работать годами? При этом производители турбокомпрессоров сообщают, что их изделия имеют такой же ресурс, как и двигатель, на котором они работают. Связано это с новейшими технологиями на предприятиях, автоматизированными линиями, строгим многоступенчатым приемом на выходе готовых компрессоров. Тогда почему же ломаются турбокомпрессора на двигатель? Так, например, средний срок работы турбины в дизельных двигателях составляет до 200 тыс. км. Бензиновый нагнетатель будет работать несколько дольше из-за своей более простой конструкции.
Как продлить срок службы турбокомпрессора?
Хотя купить турбокомпрессор на автомобиль – не проблема, однако гораздо проще предотвратить его поломку. Для этого специалисты советуют:
И все-таки, несмотря на все ваши старания, турбина может выйти из строя.
Когда менять турбину?
Признаков вышедшей из строя турбины несколько:
поможет заменить турбину!
Даже чтобы просто разобрать турбокомпрессор, необходимы специальный инструмент и навыки работы. Ремонт потребует еще более серьезной профессиональной подготовки. Специалисты сервиса «ПроТурбо» выполняют установку турбокомпрессора на двигатель различных автомобилей – легковых, грузовых, а также спецтехники. Все работы выполняются на высокоточном оборудовании с применением высококачественных материалов и с последующей гарантией.
Постоянным клиентам предоставляется скидка. Наши адекватные цены – экономия ваших средств!
Для того,чтобы идентифицировать турбокомпрессор,необходимо правильно «прочитать» информационную табличку,которая на нем установлена.
Ниже приведены фотографии информационных табличек наиболее распространенных турбокомпрессоров — Garrett,Mitsubishi,IHI,KKK,Holset с описанием нанесенной на них информации.
Вопрос к обладателям TSI — у кого сколько пробега — турбина живая?
Надо ли обслуживать турбину, пробег 100 тыс.
Инфа будет полезна, как вообще правильно эксплуатировать турбину,чтобы продлить срок службы. Кратко:
— надо ли обслуживать турбину; — симптомы умирающей турбины; — правильная эксплуатация турбины; — важный нюанс после замены турбины; — ресурс турбины — ск-ко стоит ремонт и новая турбина; — видео — как убивается машина — красная турбина под капотом; — проверка состояния турбины на TSI двиге;
Надо ли обслуживать турбину
Турбина вообще по всем тех.указаниям — не обслуживаемый агрегат. Ехать к дилеру на обслуживание вообще бесполезно.
Симптомы
— дерганье при срабатывание турбины, — масложор, двигатель начинает маслом закидывать, — дым из трубы валит, — не создает нужное давление наддува, — подклинивание геометрии, — свист и скрежет при разгоне, — динамика упала, больше 4000 оборотов двигатель не раскручивается.
Стоимость у официалов — 115 т. р. Своя турбина, аналог 36000 + запчасти 1750+работа будет в районе 50-55 тыс.
Важный нюанс после замены турбины от Шкодовода
Посетитель моего сайта ставил аналог borgwarner 53039880136 borgwarner 53039880159, она же ККК. Они поставляют турбины на конвейер. После установки обязательно (!) стереть ошибки с борткомпьютера авто! Иначе машина будет ехать не так, как раньше, не будет так динамична на разгон. Официалы должны обнулить все ошибки.
Как правильно эксплуатировать машину
— частота проверки и замены масла / масляного и воздушного фильтров — чем чаще, тем лучше. В промежутках ТО следим за уровнем масла, доливаем;
— запустили двигатель — дайте ему немного поработать;
— сразу после запуска — едем на низких оборотах. Ни в коем случае нельзя жарить на холодном масле;
— высокие обороты мотор на пределе турбина работает без отдыха — результат не заставит себя долго ждать — откройте капот и посмотрите (наглядное видео ниже);
— *остужать турбину после езды не нужно, так как в ней предусмотрен собственная система охлаждения турбины;
— желательно не оставлять двигатель долго работающим на холостых оборотах (более 20-30 минут).
Что касается темы «После активной езды на высоких оборотах дать остыть двигателю после остановки около 3-5 минут, после чего можно глушить мотор.» -да, НАДО. Приехали домой, постояли минуты 3 с работающим двигателем.
Каков ресурс турбин
Срок службы зависит от манеры езды и правильной эксплуатации машины. Так же, как любая машина в принципе — лотерея — как повезет, может выйти из строя на 50 к. — в основном, если это заводской брак. А может проходить все 200 тыс.
Оф.дилер турбины не ремонтирует, они если что говорят сразу про замену. Замена по гарантии без проблем.
Стоимость ремонта в районе 60 тыс. — мск. Стоимость новой турбины — в районе 70 тыс.+ работы. Опять же. в зависимости от региона — цена пляшет.
Поэтому, есть смысл в ремонте или нет — каждый для себя решает сам.
Кто менял турбу — отпишитесь по реальным ценам.
Обещанное видео — как убивается машина — кому лень смотреть все 5 минут, прокрутите до конца — капот открывается — красная турба. Проверили на проходимость — машине 5-10 тыс. жизни.
Проверяем состояние турбины на TSI двиге
Диагностику можно сделать при помощи кабеля и проги (VCDS или Вася).
Можно оценить состояние турбины по показаниям датчиков давления наддува и степени открытия клапана N75. Проверка выполняется на прогретом двигателе, в движении, на оборотах не ниже 2000. Желательно в момент проверки разогнать двигатель до 4500 об/мин.
1 блок → 08 — Измеряемые группы → в окно «Группа» вводим значение «115» и нажимаем «Прочитать». Значение запрашиваемого давления находится в 3-м окне «Boost Pressure (specified)». Значение реального давления находится в 4-м окне «Boost Pressure (actual)».
1 блок → 08 — Измеряемые группы → в окно «Группа» вводим значение «114» и нажимаем «Прочитать». Значение степени открытия клапана N75 находится в 4-м окне «Boost Pressure Control (N75)».
Вывод:
Первый показатель работоспособности турбины, это выход турбины на запрашиваемое давление, т.е. значение реального давления должно быть около запрашиваемого давления. Второй показатель качества работы турбины, это % открытия клапана N75, который должен быть не более 80%.
Если реальное давление сильно отличается от запрашиваемого и/или % открытия клапана N75 превышает 80%, значит, турбина работает на пределе и стоит проверить её уже реальным осмотром и диагностикой.
скрины пока Рихарада, сам сделаю размещу свои значения. Первоисточники тут drive2.ru/l/2640100/ и openecu.net/blog/VAG/94.html
Шкодоводы, кто делал уже такую проверку, у кого какие показатели?
Вентилятор работает еще минут 5 после того как заглушил двиг — шкода 1.8
Это нормально. Работает охлаждение двигателя и турбины. У всех так.
Это легенды что турбины 150 ходят?
Нет, это не легенды. На 150 тыс.пробега турбина еще живая. Но знаю случаи, когда турбина на 100 тыс.не рабочая. Или как здесь в комментах шкодовод написал : 62.000 1,8 тси на чипе,турбина мертвая. Обычно, при нормальной эксплуатации турбина подходит к 180 тыс.
Подборки по теме:
Крутит стартер, бензин есть, аккум в порядке. Но не заводится. Шкода октавия 2012 1,8 тси.
Фото отчет замены клапана адсорбера на Шкоде Октавия А5 1.8 TSI
Как посчитать зубцы/канавки на натяжителе Шкоды А5
Звук работающего двигателя 1.4 тси и 1.8 tsi
Меняем масло и масляный фильтр самостоятельно
Как менять приводной ремень на шкоде 1.8.тси — видео
На каких двигателях Шкоды установлен ремень, а на каких цепь?
Кто делал раскоксовку лавром на 1.8 тси?
Срок службы турбины на дизеле
Турбокомпрессор бензинового или дизельного двигателя изначально имеет достаточно большой ресурс, который планово может даже превышать моторесурс силового агрегата до первого капитального ремонта. На практике турбина может выходить из строя гораздо быстрее, требуя регулярной проверки работоспособности.
Средний срок службы турбины дизельного двигателя находится на отметке около 150-250 тыс. пройденных километров. Что качается бензиновых двигателей, турбина на таких моторах может прослужить немного дольше, однако на срок службы сильно влияют конструктивные особенности турбонагнетателя и индивидуальные условия эксплуатации.
Особенности турбин для бензиновых и дизельных ДВС
Современные турбодизели зачастую получают нагнетатели, которые конструктивно предусматривают возможность гибкого управления потоком отработавших газов. Решение называется турбиной с изменяемой геометрией. Такое устройство отличается довольно высокой начальной стоимостью на фоне аналогов. Также стоит добавить, что ремонтопригодность данных турбин достаточно низкая.
На бензиновые турбомоторы повсеместно ставятся турбины, геометрия которых фиксирована. Ремонту нагнетатели данного типа поддаются намного легче и способны прослужить достаточно долго после профессионального восстановления и последующего прохождения процесса балансировки.
Что касается восстановления турбин с изменяемой геометрией, которые повсеместно ставят на дизеля, то ситуация другая. Далеко не каждый сервис принимает турбины с такой конструкцией в работу. Также после ремонта нет никаких гарантий, что турбокомпрессор данного типа будет способен нагнетать должное количество воздуха в строгом соответствии с оборотами мотора.
Проверка турбонагнетателя на заведенном двигателе
Проверять турбину на наддув следует так:
- пригласите помощника;
- запустите двигатель;
- определите патрубок, который соединяет впускной коллектор и турбокомпрессор;
- пережмите указанный патрубок рукой;
- помощник должен погазовать несколько секунд;
Если компрессор работает, тогда патрубок должен будет ощутимо раздуваться. При отсутствии производительности турбины этого не произойдет. Дополнительно следует оценить общее состояние патрубков, а также исключить возможность трещин и других дефектов впускного и выпускного коллектора дизельного двигателя.
Для чего охлаждать турбину перед остановкой двигателя. Особенности работы турбокомпрессора, температура выхлопных газов, охлаждение моторным маслом.
От чего зависит срок службы турбонагнетателя дизельного ДВС. Особенности и рекомендации касательно эксплуатации и ремонта турбин с изменяемой геометрией.
Назначение и конструкция турбокомпрессора дизельного мотора. Принцип работы турбонагнетателя, особенности использования турбины на дизельном ДВС.
Назначение, особенности конструкции, место установки регулятора давления топлива инжекторного двигателя. Признаки неисправностей РДТ, проверка устройства.
Распространенные неисправности дизельного двигателя и диагностика агрегатов данного типа. Проверка топливной системы дизельного мотора, полезные советы.
Линейка дизельных двигателей CRDi Hyundai/KIA: сильные и слабые стороны моторов данного типа, особенности эксплуатации, ремонта и обслуживания.
Поломка турбины и последствия
Неисправности турбокомпрессора независимо от типа его конструкции требуют незамедлительного ремонта. Также необходимо устранить причины, которые могут приводить к поломке турбины. Это необходимо для того, чтобы после ремонта или установки нового нагнетателя устройство не вышло из строя повторно.
Чаще всего турбонагнетатели страдают по причине того, что сильно снижается эффективность смазки ротора турбокомпрессора. Дело в том, что к маслу для турбированных дизельных или бензиновых ДВС выдвигаются особые требования. Смазка турбомоторов работает в условиях повышенных нагрузок и высоких температур, а также выступает в качестве рабочей жидкости для охлаждения.
В процессе эксплуатации двигателя наблюдается снижение производительности маслонасоса по причине его износа, пропускная способность подводящих масляных магистралей для подачи смазки в турбину постепенно забивается отложениями. Также продукты износа деталей двигателя в виде механических частиц попадают в моторное масло и могут привести к повреждению ротора турбины.
Советы и рекомендации
Нарушения в работе компрессора приводят к нестабильной работе двигателя, потере мощности, увеличению расхода топлива, изменению состава отработавших газов и повышенному содержанию токсичных веществ в выхлопе. В дизельном двигателе с некорректно работающей турбиной может быстро выходить из строя сажевый фильтр.
После ремонта особое внимание уделяется настройке турбокомпрессора. Слишком малое или слишком большое количество подаваемого в двигатель воздуха негативно сказывается на ресурсе силового агрегата. На разных режимах работы мотору необходим оптимальный состав топливно-воздушной смеси для своевременного воспламенения и полноценного сгорания.
Что такое турбированный двигатель
Турбированный мотор – силовой агрегат, который оснащен турбиной, основная задача его в заключается в нагнетании воздушной массы в цилиндры двигателя. В отличие от атмосферного, который самостоятельно нагнетает воздух. Большее количество приводит к лучшему сгоранию топлива, что и повышает мощность. Таким образом, за счет более высокого КПД, турбированный двигатель, по сравнению с атмосферным того же объема, будет значительно экономичнее.
На данный момент турбокомпрессоры встречаются практически у всех современных авто, начиная от бензиновых двигателей малого объема и заканчивая многолитровыми V12.
Турбина дизельного двигателя. Масло, работа и ресурс
Зачастую когда разговор идет про турбированный мотор, многие вспоминают что на бензине ресурс турбины не такой высокий, примерно 100 – 150 000 км. Однако на дизеле (его еще называют тяжелым топливом), срок службы этого узла может быть как минимум в два (а то и три) раза больше! Почему? Может быть, она там как-то по-особенному работает или используется специальное масло? Отчасти — да, отчасти — нет. Этот вопрос хотя и не сложный, но реально требует разъяснения. Как обычно будет текстовая версия + видео. Так что читаем смотрим …
Чем опасна летняя жара для масла в двигателе
Качество топлива
Заправлять на неизвестных заправках автомобиль с турбодизельным мотором категорически не стоит. Во-первых, такое топливо частенько не соответствует требуемому качеству. Как минимум, это чревато тем, что в зимние морозы оно превратиться в желе, и не позволит запустить двигатель. Как максимум — топливная система двигателя при постоянном использовании некачественного топлива попросту засориться, и мотор потеряет в мощности. При этом «умная» турбина будет работать в усиленном режиме, пытаясь восполнить этот провал. Как результат — сокращение срока службы турбокомпрессора.
Не газовать при запуске
Если ваш автомобиль с турбодизелем некоторое время стоял без дела, то не стоит следовать совету диванных экспертов о том, что дизельный мотор не нужно прогревать. Нужно! И прежде всего, современный турбодизель. При запуске после простоя, необходимо дать поработать мотору в холостом режиме некоторое время, чтобы давление масла в системе вышло на рабочий уровень. Это так же даст маслу возможность как следует смазать подшипники турбокомпрессора. При этом не стоит ускорять процесс подгазовкой. Первое время турбина работает практически без смазки, и такое подстегивание педалью газа, заставит работать агрегат некоторое время, что называется, на сухую. Не стоит сразу газовать и после прогрева. Правильнее будет начать движение на низких оборотах, а затем, постепенно их увеличивать.
Средние обороты — наше все
Турбина предназначена для работы при высоких нагрузках. Холостые обороты и пробочный режим движения ей вредны, и чреваты загрязнением. Впрочем, выбравшись на свободный прямик, дайте агрегату некоторое время поработать в режиме высоких оборотов, и он самостоятельно очиститься. Перекручивать турбину тоже не стоит. Высокие обороты — это повышенная тепловая нагрузка. Поэтому средние обороты — то, что нужно турбодизелю для долгой и счастливой жизни.
Напоследок…
Перед отключением турбодизельного двигателя не забывайте дать ему поработать на холостых оборотах, чтобы турбина могла остыть, работая в необходимом количестве смазки. Но помните, что длительная работа на холостых (скажем, 30 минут) так же вредна для турбины, и способствует ее засорению. Лучше поднять обороты чуть выше 1000 (оптимально 1200—1600). В этом случае мотор и турбина будут работать более правильно. Ну и, конечно же, не забывайте о своевременном, а главное, качественном техническом обслуживании.
Кстати, если вы не знаете, какие детали необходимо менять, не дожидаясь очередного ТО, советуем полюбопытствовать: подробнее — здесь.
Устройство турбины
В принципе у меня уже есть статья – как работает турбина (почитайте познавательно, там, кстати и видео есть). Здесь же я напомню, простыми словами.
У турбокомпрессора есть две стороны: одна – горячая, другая – холодная. И в той и другой части, есть две крыльчатки (другие называют турбинные колеса). Они жестко соединены валом, который сидит на подшипниках (обычно это втулки, которые смазываются маслом). Если начинает раскручиваться одна часть (крыльчатка), соответственно начинает вращаться и другая.
Какой смысл работы: – отработанные газы, которые вырываются из блока цилиндров, попадают в выпускной коллектор, в котором (если выразится грубо) и установлена наша турбина. Отработанные газы раскручивают горячую крыльчатку (причем она может вращаться с бешеными оборотами, по 100 – 150 000 об/мин), а так как вал один, холодная крыльчатка также начинает вращаться с этими же показателями. Только она работает как компрессор, засасывает воздух из окружающей среды и нагнетает их в цилиндры двигателя. Благодаря этому воздушно-топливной смеси внутри становится намного больше, мощность растет.
Такое устройство характерно как для дизельного двигателя, так и для бензинового разницы у них практически нет (в остальном частные случаи).
Однако разница принципов работы, дает именно дизельному варианту более выигрышные условия.
Температура выхлопа
Если говорить про бензин — то она составляет примерно – 800 – 900 градусов Цельсия.
А вот у дизеля, она намного меньше (примерно на 250 — 300 гр.) и составляет всего 500 – 600 градусов Цельсия.
Чем же это выгодно? ДА все просто. Турбина, а именно ее вращающаяся часть (вал, втулки), должна хорошо смазываться. Обычно через них проходят тонкие масляные каналы, которые нужны еще и для отведения излишнего тепла.
Масло – обычное моторное, качественные варианты (скажем какая-то синтетика), прекрасно противостоит температурам (может выдержать до 900 — 1000 °C). НО как мы знаем температура выхлопа бензинового мотора, находится, можно сказать, на грани. А что если вы сильно и долго газуете (буксуете)?
Вот вам и 900-1000°C, масло которое проходит через каналы, может подгореть и «закоксоваться». Смазка будет скудной (либо ее вообще не будет), не будет отвода излишней температуры. И турбонагнетатель, очень быстро выйдет из строя.
У ДИЗЕЛЯ, таких проблем нет! Как мы также сверху разобрались, температура выхлопа всего 600°C, это намного меньше. Соответственно масло в более выгодных условиях, коксование (при должной смене), практически не должно проявляться.
Обороты
Чем выше обороты двигателя – тем больше отработанных газов — тем больше вращений турбины (думаю, это понятно). НО опять же таки, турбинные колеса, не могут раскручиваться до бесконечности (да они могут держать 100 – 150, даже 200 000 оборотов), но везде есть предел. В бензиновых же версиях, обороты двигателя могут доходить до 6 – 7000 (а нормальная работа 2-4000), то есть «поток отработки» очень высокий, турбинные колеса раскручиваются очень сильно – что не прибавляет им ресурса.
У дизеля, рабочие обороты в пределах 2 – 3000 (сейчас встречаются до 4000, но это редкость).
Значит поток отработанных газов — намного меньше. Раскручивание вала турбокомпрессора, намного меньше, что прибавляет ему ресурса, по сравнению с оппонентом.
Масло
НУ и наверное третья причина — это масло дизельного двигателя. Если не лезть сейчас в дебри, смазка для бензинового и дизельного варианта отличается, но не критично. Скажу больше, база у них одна, но различные присадки (у дизеля их банально больше и они немного другие).
При работе мотора на тяжелом топливе, зачастую образуется много серы (это побочные вещества при сгорании). Сера – это твердые кристаллы, которые могут быть причиной излишнего износа цилиндров, валов, вкладышей и т.д. Ее нужно убирать из силовой установки.
Для этого и существуют эти моющие присадки внутри дизельного масла. Таким образом, смазка турбины происходит эффективнее, чем у оппонента.
ДА И ИНТЕРВАЛ ЗАМЕНЫ, у мотора на «тяжелом топливе», должно проходить чаще. Например, на бензине сейчас рекомендованный интервал 15 000 км, а у дизеля – 10 000 км. Смазка лучше и качественнее что положительно влияет на все узлы и агрегаты.
Сейчас видео версия смотрим.
НА этом я заканчиваю, думаю мои материалы были вам полезны, ИСКРЕННЕ ВАШ АВТОБЛОГГЕР
Срок службы турбины на дизеле
Турбокомпрессор бензинового или дизельного двигателя изначально имеет достаточно большой ресурс, который планово может даже превышать моторесурс силового агрегата до первого капитального ремонта. На практике турбина может выходить из строя гораздо быстрее, требуя регулярной проверки работоспособности.
Рекомендуем также прочитать статью об устройстве турбокомпрессора. Из этой статьи вы узнаете о том, как работает система турбонаддува двигателя внутреннего сгорания.
Средний срок службы турбины дизельного двигателя находится на отметке около 150-250 тыс. пройденных километров. Что качается бензиновых двигателей, турбина на таких моторах может прослужить немного дольше, однако на срок службы сильно влияют конструктивные особенности турбонагнетателя и индивидуальные условия эксплуатации.
Особенности турбин для бензиновых и дизельных ДВС
Современные турбодизели зачастую получают нагнетатели, которые конструктивно предусматривают возможность гибкого управления потоком отработавших газов. Решение называется турбиной с изменяемой геометрией. Такое устройство отличается довольно высокой начальной стоимостью на фоне аналогов. Также стоит добавить, что ремонтопригодность данных турбин достаточно низкая.
На бензиновые турбомоторы повсеместно ставятся турбины, геометрия которых фиксирована. Ремонту нагнетатели данного типа поддаются намного легче и способны прослужить достаточно долго после профессионального восстановления и последующего прохождения процесса балансировки.
Что касается восстановления турбин с изменяемой геометрией, которые повсеместно ставят на дизеля, то ситуация другая. Далеко не каждый сервис принимает турбины с такой конструкцией в работу. Также после ремонта нет никаких гарантий, что турбокомпрессор данного типа будет способен нагнетать должное количество воздуха в строгом соответствии с оборотами мотора.
Поломка турбины и последствия
Неисправности турбокомпрессора независимо от типа его конструкции требуют незамедлительного ремонта. Также необходимо устранить причины, которые могут приводить к поломке турбины. Это необходимо для того, чтобы после ремонта или установки нового нагнетателя устройство не вышло из строя повторно.
Рекомендуем также прочитать статью о ресурсе дизельного двигателя. Из этой статьи вы узнаете о том, какой плановый ресурс имеет мотор данного типа, а также о факторах, влияющих на моторесурс силового агрегата.
Чаще всего турбонагнетатели страдают по причине того, что сильно снижается эффективность смазки ротора турбокомпрессора. Дело в том, что к маслу для турбированных дизельных или бензиновых ДВС выдвигаются особые требования. Смазка турбомоторов работает в условиях повышенных нагрузок и высоких температур, а также выступает в качестве рабочей жидкости для охлаждения.
В процессе эксплуатации двигателя наблюдается снижение производительности маслонасоса по причине его износа, пропускная способность подводящих масляных магистралей для подачи смазки в турбину постепенно забивается отложениями. Также продукты износа деталей двигателя в виде механических частиц попадают в моторное масло и могут привести к повреждению ротора турбины.
Советы и рекомендации
Нарушения в работе компрессора приводят к нестабильной работе двигателя, потере мощности, увеличению расхода топлива, изменению состава отработавших газов и повышенному содержанию токсичных веществ в выхлопе. В дизельном двигателе с некорректно работающей турбиной может быстро выходить из строя сажевый фильтр.
- Основной рекомендацией во время эксплуатации турбомотора является регулярная замена моторного масла и масляного фильтра строго по регламенту. Также необходимо поддерживать постоянную чистоту системы смазки. После ремонта турбины обязательно требуется тщательная промывка системы смазки двигателя. Дополнительно может потребоваться снятие картера для лучшей очистки. Не редки случаи, когда замене подлежит и маслоподводящая магистраль, по которой смазка подается к турбокомпрессору.
- Не меньшего внимания требует и система подачи воздуха, так как от максимальной чистоты также зависит ресурс турбины дизельного или бензинового двигателя. Может потребоваться промывка или даже замена интеркулера, продувка всех магистралей. Поток воздуха обязательно должен проходить свободно, так как любое увеличение давления в выходной части турбокомпрессора приведет к утечкам моторного масла через уплотнения в области турбинного колеса. Высокое разрежение во впуске дополнительно приводит к тому, что выбросы масла увеличиваются. Также обязательной и регулярной замене подлежит воздушный фильтр.
После ремонта особое внимание уделяется настройке турбокомпрессора. Слишком малое или слишком большое количество подаваемого в двигатель воздуха негативно сказывается на ресурсе силового агрегата. На разных режимах работы мотору необходим оптимальный состав топливно-воздушной смеси для своевременного воспламенения и полноценного сгорания.
Самостоятельная проверка турбокомпрессора дизельного двигателя. Проверка нагнетателя без снятия. Наличие масла в корпусе турбины, люфт вала, крыльчатка.
Для чего охлаждать турбину перед остановкой двигателя. Особенности работы турбокомпрессора, температура выхлопных газов, охлаждение моторным маслом.
Когда и почему возникает необходимость настроить актуатор турбокомпрессора. Принцип работы устройства, особенности и доступные способы настройки вестгейта.
Назначение и конструкция турбокомпрессора дизельного мотора. Принцип работы турбонагнетателя, особенности использования турбины на дизельном ДВС.
Что представляет собой двигатель с наддувом и чем отличается от атмосферного. Основные преимущества и недостатки турбированных ДВС. Какой мотор выбрать.
Устройство турбокомпрессора, главные элементы конструкции, выбор турбины. Преимущества и недостатки бензиновых и дизельных двигателей с турбонаддувом.